Термисторен евтин температурен сензор

Един от най-често срещаните видове температурни сензори на пазара е термисторът, съкратена версия на "термично чувствителния резистор". Термисторите са нискотарифни сензори, които са много здрави и здрави. Термисторът е предпочитаният температурен сензор за приложения, изискващи висока чувствителност и добра точност. Термисторите са ограничени до малки работни температурни приложения поради нелинейния им отклик на температурата.

строителство

Термисторите са два жични компонента, изработени от синтеровани метални оксиди, които се предлагат в няколко вида опаковки, за да поддържат различни приложения. Най-често срещаният термисторен пакет е малка стъклена перка с диаметър от 0,5 до 5 мм с два проводника. Термистори са налични и в опаковки, дискове и монтирани в метални сонди. Термисторите от стъклени перли са доста здрави и здрави, като най-често срещаният режим на повреда е повреда на двете оловни жици. Въпреки това, за приложения, които изискват по-голяма степен на устойчивост, терморезисторите с метална тръба сонда осигуряват по-голяма защита.

Ползи

Термисторите имат няколко предимства, включително точност, чувствителност, стабилност, бързо реагиране, проста електроника и ниска цена. Веригата за интерфейс с термистор може да бъде толкова просто, колкото съпротивител и измерва напрежението в термистора. Термисторният отговор на температурата обаче е много нелинеен и често се настройва на малък температурен диапазон, който ограничава тяхната точност до малкия прозорец, освен ако не се използват линеаризиращи вериги или други компенсационни техники. Нелинейният отговор прави термисторите много чувствителни към промените в температурата. Също така, малкият размер и маса на термистора им дава малка топлинна маса, която позволява на термистора да реагира бързо на промяна в температурата.

Поведение

Термисторите се предлагат с отрицателен или положителен температурен коефициент (NTC или PTC). Термисторът с отрицателна коефициент на температурата става по-малко резистивен, тъй като температурата се увеличава, докато термисторът с положителна температура коефициентът нараства в съпротивлението, докато температурата му се увеличава. PTC термисторите често се използват серийно с компоненти, при които токови вълни могат да причинят повреда. Като резистивни компоненти, когато токът преминава през тях, термисторите генерират топлина, която предизвиква промяна в съпротивлението. Тъй като термисторите изискват да работят източник на ток или източник на напрежение, индуцираната самонагряваща се съпротива е неизбежна реалност с термистори. В повечето случаи ефектите от самозатопляне са минимални и компенсацията е необходима само когато се изисква висока точност.

Режими на работа

Термостонните се използват в два режима на работа, извън типичния режим на съпротивление срещу температурата на работа. Режимът напрежение срещу ток използва термистора в режим на самозатопляне, стабилно състояние. Този режим често се използва за разходомери, при които промяната в потока на флуид през термистора ще доведе до промяна на мощността, разсеяна от термистора, неговата съпротива и ток или напрежение в зависимост от това как се задвижва. Термисторът може да работи и в режим на превключване в режим на ток, при който термисторът се подлага на ток. Токът ще доведе до самонагряване на термистора, увеличаване на съпротивлението в случай на NTC термистор и защита на верига от високо напрежение скок. Алтернативно PTC термисторът в едно и също приложение може да се използва за защита от високи токови вълни.

Приложения

Термисторите имат широк спектър от приложения, като най-често срещаните са директното следене на температурата и потискането на импулсите. Характеристиките на термисторите NTC и PTC са подходящи за приложения, включващи:

Linearization

Поради нелинейния отговор на термистори често се изискват линеаризационни схеми, за да се постигне добра точност при различни температури. Нелинейният резистентност към температурата на термистора се определя от Steinhart-Hart уравнението, което осигурява добра устойчивост на температурната крива. Нелинейният характер обаче води до лоша точност на практика, освен ако не се използва преобразуване от аналогово към цифрово преобразуване. Изпълнението на обикновена хардуерна линеаризация на паралелно, серийно или паралелно и серийно съпротивление с термистора драстично подобрява линейността на отговора на термистора и разширява работния температурен прозорец на термистора при цена с известна точност. Стойностите на съпротивлението, използвани в линеаризационните вериги, трябва да бъдат избрани, за да центрират температурния прозорец за максимална ефективност.